目前，新冠肺炎疫情全球蔓延，新型消毒杀菌材料引起了社会各界的广泛关注。那么，传统消杀材料存在哪些弊端？新型杀菌材料又有哪些优异性能？在防疫中能扮演怎样的角色？其应用前景及新亮点有哪些……带着这些问题，《中国建材报》社直播间特邀请中关村人居环境工程与材料研究院院长赵金平，请他详细讲解“可见光催化纳米氮掺杂二氧化钛”这一新型材料的特点及其在防疫工作中扮演的角色，并介绍“疫情引爆的新型消毒杀菌材料及其应用前景”。

传统消杀产品存在一定弊端

记者：随着我国新冠肺炎疫情防控工作取得阶段性成效，各行各业陆续开始复工复产。但复工复产首先要保证消毒产品、消毒工艺、消毒剂的使用。据您所知，传统消杀材料都有哪些？存在哪些弊端？

赵金平：目前很多工厂已恢复生产，防护物资也得到了有效缓解。复工复学潮陆续来临，在这样的背景下，首先就要保证消毒产品的供给。我们所熟知的传统消杀材料有84消毒液、酒精、过氧化氢、含氯消毒剂、紫外线等。这些消毒剂和消毒方式已经比较成熟，但依然存在一些弊端：一是安全性，大家可能不止一次听过类似报道，84消毒液和洁厕灵混着使用会产生氯气，使人中毒；酒精消毒喷洒过多引发火灾的事情也屡见不鲜。二是刺激性，传统消毒剂基本上都有很强的刺激性，对呼吸道、皮肤黏膜会造成伤害，尤其对老幼病残孕群体，消毒剂本身的危害甚至超过日常防护的意义。三是环保性，传统消毒剂在使用过程中会对环境造成一定的污染，使用后的药剂残留也会对空气、水、土壤、植被等产生长期的影响。四是长效性，传统消杀材料作用时间较短，需多次重复使用才能保证对环境的持续消毒，无法达到一次施药长效消毒灭菌的目的。

二氧化钛光催化材料为主要新型消毒杀菌材料

记者：传统的消杀材料存在一些弊端，那么，目前据您所知，有哪些持续、安全、长效的新型消毒产品和技术，可以和大家分享吗？

赵金平：我想跟大家分享的是一种新型消毒杀菌材料，主要成分是二氧化钛光催化材料。这是一种可以在紫外光激发下产生电子和空穴、把光能转化成化学能的光催化剂。其作用机理是纳米二氧化钛在光照的条件下获得能量，能产生电子和空穴，空穴跟环境中的氧气、水发生作用，产生具有活性的羟基自由基，也叫氧自由基，进而与细菌或者病毒中的有机成分发生化学反应，最后生成无毒无味的二氧化碳和水，实现消毒杀菌目的。在此过程中，纳米二氧化钛粒子本身没有损耗，能持续且无差别地消毒杀菌，既安全又长效。

但传统的纳米二氧化钛应用存在两个关键性问题：其一是它必须要紫外光激发才能发挥作用。但在自然界里面，阳光中的紫外光才占7%-8%，普通的光又很难去激发二氧化钛材料。其二就是催化效率比较低。在这样的情况下，如何提高二氧化钛光催化材料性能呢？

我们的合作伙伴——北京科技大学教授曹文斌带领的团队通过大量研究工作，确定纳米氮掺杂二氧化钛是一种最适合的实现方式，它可以使纳米二氧化钛的可见光响应大大提高。与此同时，其光催化效率也实现了大幅提升。现在我们已经突破纳米颗粒的分散稳定性技术，开发了可见光催化抗菌净化液。这种可见光催化材料解决了传统二氧化钛对紫外光的依赖，在可见光存在的条件下，就能持续产生羟基自由基，杀灭细菌跟病毒，非常好地解决了在可见光作用下持续发挥光催化效用的难题。

记者：这种新型杀菌材料有什么特点？有哪些优异性能？

赵金平：这种新型杀菌材料具有安全、长效、广谱的特性。其性能也是有别于传统的消杀材料。它具有良好的稳定性，无毒无害，材料本身在室温下可以存储两年以上，只要外界环境没有被破坏，这种材料就可以持续工作。而且我们也在北京市的疾控中心做过检测，报告显示此材料经口无毒，对皮肤无刺激性，且无毒无害，尤其对金黄色葡萄球菌、大肠杆菌、铜绿假单胞菌等细菌光催化抗菌率都大于99%，是一种非常理想的杀菌物质。

那么，怎样才能从材料演变成产品呢？我们首次推出的产品，叫光催化复合型消毒液。为什么叫复合型呢？光催化材料是主要成分，但仅光催化材料还不能满足各种环境下应用的条件，所以做了个复合配方，添加了一些成分，形成了复合型的消毒液。通过复配后，它的消毒效率也大幅提高。产品以30毫升的小包装方式呈现，便于携带，大大提高了便捷性。

新型杀菌材料助力复工复学

记者：随着复工复学潮陆续来临，新型杀菌材料在防疫中扮演什么样的角色？

赵金平：该材料可以应用在生活中的诸多方面，包括公共场所、交通工具等。以北京为例，现在机场、高铁、公交每天都要例行消毒，但客流量大是最为棘手的问题，不可能做到每时每刻都消毒，但第一款产品——光催化复合型消毒液就能发挥作用，在这些场所进行全面、无死角的消毒，从而保障大家的安全。

第二个产品是可重复水洗的长效抗菌口罩。大家都知道，传统的口罩利用的是静电吸附的原理来过滤颗粒物。然而，当静电被消除后，基本上口罩的过滤作用、防病毒作用就失效了。今天提到的新型长效抗菌口罩，其功能如下：第一，面层用二氧化钛进行处理，使其具有消毒杀菌的功能，当携带病毒细菌的飞沫或尘粒落到表面的时候，能自动灭菌，这是传统口罩所不具备的功能。第二，其中间层采用孔径更小的PTFE膜构成，比传统的聚丙烯材料要小一个数量级。PTFE膜本身孔径很小，携带病毒或者细菌的飞沫根本透不过去，所以说它的安全性、保险性更胜一筹，这也是口罩技术发展的新方向。

现在受疫情影响，传统口罩使用的原材料尤其是熔喷布价格提高后，这种新型抗菌口罩的优势就凸显出来。虽然其网眼密集，但是透气性好，比传统的口罩呼吸更为畅快，并且可多次水洗，呼吸阻力也很小，佩戴舒适，能自动杀灭病毒。过滤效率96.7%，达到国家KN95级别，并通过了欧盟CE认证。

第三个产品就是可杀灭细菌病毒的功能性建材。它能快速有效杀死细菌病毒，以建材作为载体，对室内环境持续消杀。这种产品采用纳米氮掺杂二氧化钛作为面层杀菌材料，通过“种植技术”将杀菌材料种植到饰面层，基层就是普通的建筑板材。“种植技术”是将纳米材料做成一个微米级的小滴粒，然后通过均匀分布的方式，把它“种”到建筑材料的表面，相当于有一半是种到里面，有一半是露在外面，从而在保证稳固的同时能持续进行杀毒。这样，材料如何负载到建材上的难题就可以迎刃而解。此外，还有一个技术是雾化均布技术。只把杀菌材料种到建材表面其实还远远不够，必须把它均匀分布在建材里面，这样才可能实现整个光催化净化的功能。我们研制的炫晶板就是这种功能型建材，是在国家“十三五”重点研发计划支持下开发出来的，它对大肠杆菌、金黄色葡萄菌的杀灭率都达到了99%以上。而且，它对甲醛、VOC也能进行降解，降解率可以达到85%。从未来的发展趋势看，功能型建材在各领域中会得到越来越广泛的应用，尤其是疫情暴发后，随着人们对消毒杀菌越来越重视，新型消杀材料会迎来更多的机会和更广阔的发展前景。

新型消杀材料在建材行业应用前景无限

记者：新型消杀材料在建材行业应用前景如何？有哪些探索的新亮点？

赵金平：新型消杀材料在建材行业的应用可以说前景无限，当然道路也是曲折坎坷的，因为我们面临着标准缺失、产品质量难以把控等问题。只有解决了这些问题，才能推动这些新材料在建材行业的运用。

探索新亮点其实很多，坦率地讲，抗菌杀毒的材料并非只有我们的产品或者只有今天提到的技术，其实是有多元产品及技术，有氯系的材料、过氧化氢材料等，也有传统消杀产品经过提升后形成新型消毒材料。这些材料在建材领域都有发挥的空间，将会带动整个建材行业向更高质量、更高附加值方向发展。

记者：这种材料可以用在建材行业的哪些领域？与什么样的产品进行复合加工更好？

赵金平：从领域上讲，新型消杀材料产品可以与很多建材产品实现完美融合，用作医院、学校、宾馆、机场、车站等公共建筑及普通居室的装饰装修材料。

具体与什么样的产品进行复合加工，如果附着在无机饰面板上，就需要跟无机材料的界面复合，解决界面结构问题；如果附着在金属上，如不锈钢板、铝板及一些铜装饰材料上，就要解决它跟金属界面复合的问题。此外，新型消杀材料还可以用在塑料表面、陶瓷表面，只要解决材料跟基材的界面复合问题，就可以在这些材料上面进行复合应用。所以说，其应用范围是相当广泛的。

赵金平简介：

工学博士，教授级高工。现任中关村人居环境工程与材料研究院院长。北京市科技新星，中关村海淀园博士后工作站导师，西安建筑科技大学博士导师，清华大学工程硕士站导师。兼任国际生态环境材料协会专家委员，世界绿色设计组织专家委员，中国建筑学会生态人居学术委员会副主任，中国建筑学会建筑材料分会理事，中国硅酸盐学会房屋建筑材料分会理事等职务。主要研究领域包括：环境净化材料、节能保温材料、新能源材料、工业固废利用等。

本网转载并注明来源的稿件，是本着为读者传递更多信息之目的，其他媒体、网站或个人从本网转载使用的，请注明原文来源地址。如若产生纠纷，不承担其法律责任。如转载稿件涉及版权等问题，请作者一周内来电或来函联系删除或修改。



 

(责任编辑：admin)